采用运放和光电耦合器构成的仪表放大电路

　　4mA～20mA电流是工业仪表统一使用的电流信号，其优点在于可以不使用电源。可供电路部分使用的最大电流为4mA，超出4mA是不允许的，所以电路必须在降低功耗上下功夫。

　　附图是使用低功耗运放和光电耦合器的放大电路，借助于光电耦合器实现了前、后级电路的绝缘。输入电流Iin流过光电耦合器PC1的发光二极管(LED)，在发光二极管的两端产生1V～2V的电压降。如果运放能够用这么小的电压做电源电压正常工作，就可以设计出绝缘放大器。在该电路中选用的是单电源供电的OP90（AD公司的产品）。

　　光电耦合器选用CNR201，在其内部包含有一个发光二极管和一对特性完全一致的光电二极管PD1和PD2。

　　流过光电二极管PD1的电流IPD1与LED中流过电流成正比，当IPD1=linRl/R2[A]H，电路处于稳定工作状态。于是用运放Al对流过LED的电流进行控制。因为R2=l0kΩ，R1=25Ω，所以IPD1=lin/400。由于发光二极管PC1的效率在0.5%(1/200)左右，所以用晶体管Trl对输入电流分流，分走4mA～20mA的一半电流。

　　在光电二极管PD2中也有光电电流IPD2流过。由于IPDl=IPD2，所以经运放A2放大之后就可以获得与输入电流Iin成正比的输出电压Vout。

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